真空冷凍干燥機就是把含有大量水分的物質，預先進行降溫凍結成固體，凍結到物質的三相點溫度以下。然后利用固態升華原理,在真空條件下使物質中的水分以水蒸氣形式從固體中直接升華出來，而物質本身留在凍結的冰架子中，從而使得干燥制品不失原有的固體骨架結構，保持物料原有的形態，且制品復水性極好。物質在干燥前始終處于低溫,同時冰晶均勻分布于物質中,升華過程不會因脫水而發生濃縮現象,避免了由水蒸氣產生泡沫、氧化等副作用。干燥物質呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復原狀。在較大程度上防止干燥物質的理化和生物學方面的變性。
真空冷凍干燥機技術醫藥工業有著廣泛的應用，它可以明顯提高制品的質量和檔次。西藥冷凍干燥在國內已經得到了一定的發展，很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設備。在中藥方面，技術主要局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干。此外，在生物醫藥產品領域，凍干技術也有廣泛應用。當然，有成本高的缺點。由于它需要真空和低溫條件，所以要配置一套真空系統和低溫系統，因而投資費用和運轉費用都比較高。這點在目前中藥真空凍干主要應用于較名貴的藥材上便可窺得。下游中小企業應用該設備時必然要受制于資本承受力。
主要應用于：
(1)熱穩定性差的生物制品，生化類制品，血液制品，基因工程類制品等藥物凍干；
(2)為保持生物組織結構和活性，外科手術用的皮層、骨骼、角膜、心瓣膜等生物組織的處理；
(3)以保持食物色、香、味和營養成分以及能迅速復水的咖啡、調料、肉類、海產品、果蔬的凍干；
(4)在微膠囊制備、藥品控釋材料等方面的應用。以保持生鮮物質不變性的人參、蜂皇漿、龜鱉等保健品及中草藥制劑的加工；
(5)超微細粉末功能材料如：光導纖維、超導材料、微波介質材料、磁粉以及能加速反應工程的催化劑的處理等。
